Swift 中的枚举是什么？如何使用关联值和原始值？

Swift 中的枚举是什么？如何使用关联值和原始值？枚举支持哪些高级特性？

Swift 中的枚举是一种定义一组相关值的类型，比其他语言的枚举更强大。Swift 的枚举可以包含关联值、原始值，并且可以定义方法和计算属性。

基本枚举定义：

swift
enum CompassPoint {
    case north
    case south
    case east
    case west
}

var direction = CompassPoint.north
direction = .south

关联值：

• 每个枚举成员可以存储不同类型的关联值
• 类似于带有附加数据的枚举
• 示例：

  swift
  enum Barcode {
      case upc(Int, Int, Int, Int)
      case qrCode(String)
  }
  
  var productBarcode = Barcode.upc(8, 85909, 51226, 3)
  productBarcode = .qrCode("ABCDEFGHIJKLMNOP")
  
  switch productBarcode {
  case .upc(let numberSystem, let manufacturer, let product, let check):
      print("UPC: \(numberSystem), \(manufacturer), \(product), \(check)")
  case .qrCode(let productCode):
      print("QR code: \(productCode)")
  }

原始值：

• 枚举成员可以有相同类型的预填充值
• 使用 rawValue 访问原始值
• 必须是字符串、字符、整数或浮点数
• 示例：

  swift
  enum Planet: Int {
      case mercury = 1, venus, earth, mars, jupiter, saturn, uranus, neptune
  }
  
  let earth = Planet(rawValue: 3)
  print(earth?.rawValue)  // Optional(3)

枚举方法：

swift
enum TrafficLight {
    case red, yellow, green
    
    func description() -> String {
        switch self {
        case .red:
            return "Stop"
        case .yellow:
            return "Caution"
        case .green:
            return "Go"
        }
    }
    
    mutating func next() {
        switch self {
        case .red:
            self = .green
        case .yellow:
            self = .red
        case .green:
            self = .yellow
        }
    }
}

计算属性：

swift
enum Rectangle {
    case width(height: Double)
    case height(width: Double)
    
    var area: Double {
        switch self {
        case .width(let height):
            return height * 10
        case .height(let width):
            return width * 5
        }
    }
}

递归枚举：

• 使用 indirect 关键字标记
• 允许枚举成员引用枚举本身
• 示例：

  swift
  enum ArithmeticExpression {
      case number(Int)
      indirect case addition(ArithmeticExpression, ArithmeticExpression)
      indirect case multiplication(ArithmeticExpression, ArithmeticExpression)
  }
  
  let five = ArithmeticExpression.number(5)
  let four = ArithmeticExpression.number(4)
  let sum = ArithmeticExpression.addition(five, four)
  let product = ArithmeticExpression.multiplication(sum, ArithmeticExpression.number(2))

CaseIterable 协议：

swift
enum CompassPoint: CaseIterable {
    case north, south, east, west
}

let numberOfCases = CompassPoint.allCases.count
for direction in CompassPoint.allCases {
    print(direction)
}

Comparable 协议：

swift
enum Priority: Int, Comparable {
    case low = 1
    case medium = 2
    case high = 3
    
    static func < (lhs: Priority, rhs: Priority) -> Bool {
        return lhs.rawValue < rhs.rawValue
    }
}

let priority1 = Priority.high
let priority2 = Priority.low
print(priority1 > priority2)  // true

枚举的高级特性：

1. 支持泛型
2. 支持协议
3. 支持扩展
4. 支持初始化器
5. 支持下标

最佳实践：

1. 使用枚举表示有限的、相关的值集合
2. 使用关联值传递额外的数据
3. 使用原始值表示固定的值
4. 为枚举添加方法提高可读性
5. 使用递归枚举处理树形结构